一种利用钢渣处理酸性有机废水的方法技术

本发明专利技术涉及一种利用钢渣处理酸性有机废水的方法，解决了钢渣利用率低

【技术实现步骤摘要】
一种利用钢渣处理酸性有机废水的方法


[0001]本专利技术涉及有机废水的处理技术，具体是涉及一种利用钢渣处理酸性有机废水的方法
。

技术介绍

[0002]钢渣是炼钢过程中产生的工业废渣，我国作为钢铁大国，每年生产钢铁约占世界总钢铁产量的
50%
，随之排放的钢渣数量极大，据统计每生产一吨粗钢将产生 0.15
～
0.2
吨废渣，长此以往累积的钢渣得不到利用，随意堆积在空地上
。
目前钢渣年产量约1亿吨，累计堆存
10
亿吨，综合利用率仅
30%。
我国钢渣产量
2011
年的
1.03
亿吨增长至
2020
年的
1.6
亿吨，预计
2023
年钢渣产量有望达到
1.69
亿吨，钢渣产量和堆存量逐年增加，其减量化
、
资源化处理符合国家政策导向
。
由于化学成分及冷却条件不同，其外观形态
、
颜色差异很大
。
碱度较低的钢渣呈黑灰色，碱度较高的钢渣呈褐灰色
、
灰白色，钢渣硬度大，密度为
1700
～
2000 kg
·
m
‑3。
钢渣主要的化学成分：
CaO、MgO、FeO、MnO、Al2O3、Fe2O3、P2O5、f
‑
CaO。
[0003]来自煤化工r/>、
合成制药
、
印染
、
粮食加工
、
炼焦等行业的酸性有机废水其成分复杂
、
有机物浓度高
、
污染物种类多
、pH 值极端，且常常含有多种具有生物毒性或三致性能的有机物，难以采用常规方法进行处理
。
常规的处理方法需要向废水中投加碱用于中和废水的酸性，这样会造成水中盐度增加，增大生化处理难度，同时也会造成大量的盐浪费
。
利用钢渣中含有大量碱性物质与其丰富的比表面积，可以用作酸性有机废水的处理，与此同时也可以解决钢渣直接堆放，造成大量的资源浪费的同时也占用大量的土地
。
[0004]专利公开号为
CN 105502673 A
一种以钢渣为阳极的同步产电和污水净化的装置，钢渣电极填埋到微生物燃料电池阳极同时与复合垂直流人工湿地相耦合，只能用于废水有机物含量低，能适用植物生长的废水
。
专利
CN 106800332 A
一种利用钢渣催化臭氧的水处理方法，是将钢渣作为臭氧催化剂提高臭氧利用率
。
[0005]专利
CN 101353201 A
一种废水处理的新方法，先将钢渣碳酸化再将其用作填料为微生物增加附着面积，这些专利均未提及钢渣的大规模处理，以及使用后钢渣如何再利用
。

技术实现思路

[0006]本专利技术旨在提供一种针对酸性有机废水的处理方法，即一种利用钢渣处理酸性有机废水的处理方法
。
用于处理酸性有机废水，处理酸性有机废水无需额外投加碱中和，既可一步实现废水的处理的同时，又可充分利用钢渣，实现变废为宝的目的
。
[0007]本专利技术一种利用钢渣处理酸性有机废水的处理方法如下：一种利用钢渣处理酸性有机废水的方法，包括以下步骤：（1）酸性有机废水进入曝气池进行曝气处理；（2）经过曝气池处理后，酸性有机废水进入缓冲池；（3）酸性有机废水由缓冲池进入电催化钢渣反应池；（4）电催化钢渣反应池出水达标进入下个工序
。
[0008]作为本专利技术的优选技术方案，所述曝气池体积为
10m3，控制进水流速为
0.5
‑
10m3/h
，在曝气池底部装有微孔扩散曝气装置，控制孔径为
200
‑
300 um
，曝气池的气泡由纳微气泡泵提供，通过纳微气泡泵提供
10 nm
‑
100
μ
m
的超微气泡，更有利于曝气池的去除效果
。
曝气池主要为了去除废水中的悬浮固体以及油类，具体包括藻类
、
植物残体
、
细小胶粒和纤维，通过向曝气池内释放高度分散的小气泡，使其粘附废水中细小的轻质固体或者油类，从而使固体小颗粒密度减轻进而浮至水面，然后通过刮板进行收集处理实现物理分离
。
[0009]作为本专利技术的优选技术方案，所述的主要为了提供调节水量的作用，调节池的体积为
10 m3，控制流速
0.5
‑
10m3/h。
系统监测到钢渣反应池出水
COD
高于设置值后，控制系统控制钢渣反应池进水流量，提高电催化钢渣反应池中复合极板的电流密度，减少曝气池进出水流量，曝气池中部分废水进入到缓冲池中
。
[0010]作为本专利技术的优选技术方案，所述的电催化钢渣反应池体积为
10 m3，控制废水流速为
0.5
‑
10m3/h
，电催化钢渣反应池中电流密度为
0.1
‑
20A/m2，阴阳极有效处理面积为
1 m2，进水
pH
值为1‑6，出水
pH
值为7‑
8。
[0011]作为本专利技术的优选技术方案，钢渣反应池阳极为中空的多层三维钛涂钌金属网
(
如图3所示
)
，金属网的孔径在
10
‑
100 um
，在三维钛涂钌网内填装碱性钢渣，钢渣粒径大于
500 um
，钢渣反应池的阴极为中空的多层三维钛金属网，金属网的孔径在
10
‑
100 um
，在三维钛网内填装碱性钢渣，钢渣粒径大于
500 um。
根据进水水质的不同，钢渣反应池的阴极还可以换成石墨等其他阴极材料
。
[0012]作为本专利技术的优选技术方案，所述的电催化钢渣反应池
(
如图2所示
) 中，酸性有机废水在电催化钢渣反应池中采用折流方式，最大化的增加了酸性有机废水在钢渣反应池的停留时间，通过折流方式废水中的有机物可以最大限度的吸附在钢渣上，然后在电催化的作用下再进行电催化氧化
。
[0013]作为本专利技术的优选技术方案，所述的钢渣反应池通过检测系统检测出曝气池出口
COD
与
pH
值，根据曝气池出口水质与钢渣反应池出口水质要求设定值，实时调整钢渣反应池的流量与阴阳极板的电流密度
。
酸性有机废水进入钢渣反应池后，采用折流方式流经钢渣反应池的极板，钢渣反应池的阴阳极板为填充的多层碱性钢渣，钢渣中的碱性物能够有效中和酸性废水本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种利用钢渣处理酸性有机废水的方法，其特征在于包括以下步骤：（1）酸性有机废水进入曝气池进行曝气处理；（2）经过曝气池处理后，酸性有机废水进入缓冲池；（3）酸性有机废水由缓冲池进入电催化钢渣反应池；（4）电催化钢渣反应池出水达标进入下个工序
。2.
根据权利要求1所述的利用钢渣处理酸性有机废水的方法，其特征在于：所述曝气池体积为
10m3，控制进水流速为
0.5
‑
10m3/h
，在曝气池底部装有微孔扩散曝气装置，控制孔径为
200
‑
300 um
，曝气池的气泡由纳微气泡泵提供，通过纳微气泡泵提供
10 nm
‑
100
μ
m
的超微气泡，更有利于曝气池的去除效果
。3.
根据权利要求1所述的利用钢渣处理酸性有机废水的方法，其特征在于：所述的缓冲池用于调节水量，调节池的体积为
10 m3，控制流速
0.5
‑
10m3/h。4.
根据权利要求1所述的利用钢渣处理酸性有机废水的方法，其特征在于：所述的电催化钢渣反应池体积为
10 m3，控制废水流速为
0.5
‑
10m3/h
，电催化钢渣反应池中电流密度为
0.1
‑
20A/m2，阴阳极有效处理面积为
1 m2，进水
pH
值为1‑6，出水
pH
值为7‑
8。5.
根据权利要求1所述的利用钢渣处理酸性有机废水的方法，其特征在于：电催化钢渣反应池阳极为中空的多层三维钛涂钌金属网，金属网的孔径在
10
‑
100 um
，在三维钛涂钌网内填装碱性钢渣，钢渣粒径大于
500 um
，电催化钢渣反应池的阴极为中空的多层三维钛金属网，金属网的孔径在
10
‑
100 um
，在三维钛网内填装碱性钢渣，钢渣粒径大于
500 um。6.

【专利技术属性】
技术研发人员：王均凤，刘艳杰，张曼曼，张金可，
申请(专利权)人：中国科学院过程工程研究所，
类型：发明
国别省市：